(9 класс)

(9 класс)
Как был открыт закон всемирного тяготения
Датский
астроном Тихо
Браге (1546-1601),
долгие годы
наблюдавший за
движением планет
Как был открыт закон всемирного тяготения
Иоганн Кеплер
(1571-1630),
используя идею
Коперника о
гелиоцентрической
системе и результаты
наблюдений Тихо
Браге, установил
законы движения
планет вокруг
Солнца, однако и он
не смог объяснить
динамику этого
движения..
Как был открыт закон всемирного тяготения
Исаак Ньютон открыл
этот закон в возрасте 23
лет, но целых 9 лет не
публиковал его, так как
имевшиеся тогда
неверные данные о
расстоянии между Землей
и Луной не подтверждали
его идею. Лишь в 1667
году, после уточнения
этого расстояния, закон
всемирного тяготения был
наконец-то отдан в
печать.
Как был открыт закон всемирного тяготения
Ньютон предположил,
что ряд явлений:
-падение тел на Землю, обращение планет вокруг
Солнца,
-движение Луны вокруг
Земли,
-приливы и отливы
вызваны одной причиной.
Ньютон предположил, что существует единый закон
всемирного тяготения, которому подвластны все тела
во Вселенной.
В 1667 г. Ньютон высказал предположение, что
между всеми телами действуют силы взаимного
притяжения, которые он назвал силами всемирного
тяготения.
Исаак Ньютон – английский физик и
математик, создатель теоретических
основ механики и астрономии. Он
открыл закон всемирного тяготения,
разработал дифференциальное и
интегральное исчисления, изобрел
зеркальный телескоп и был автором
важнейших экспериментальных
работ по оптике. Ньютона по праву
считают создателем классической
физики.
1687 г. Закон всемирного тяготения:
Два любых тела притягиваются друг к другу с
силой, модуль которой прямо пропорционален
произведению их масс и обратно пропорционален
квадрату расстояния между ними.
m1m2
F G 2
r
m1 и m2 – массы взаимодействующих тел,
r – расстояние между телами,
G – постоянная всемирного тяготения, или
гравитационная постоянная
Гравитационное взаимодействие – это
взаимодействие, свойственное всем телам
Вселенной и проявляющееся в их взаимном
притяжении друг к другу.
Гравитационное поле – особый вид
материи, осуществляющий гравитационное
взаимодействие.
Механизм гравитационного взаимодействия
Каждое тело массой М создает вокруг себя
поле, которое называют гравитационным.
Если в некоторую точку этого поля поместить
пробное тело массой т, то гравитационное поле
действует на данное тело с силой F, зависящей
от свойств поля в этой точке и от величины
массы пробного тела.
Эксперимент Генри Кавендиша
по определению гравитационной постоянной.
Английский физик Генри Кавендиш определил,
насколько велика сила притяжения между двумя
объектами. В результате была достаточно точно
определена гравитационная постоянная, что позволило
Кавендишу впервые определить массу Земли.
G – гравитационная постоянная, она
численно равна силе гравитационного
притяжения двух тел массой по 1 кг,
находящихся на расстоянии 1 м одно от
другого.
G=6,67
-11
10
Н
2
м
/кг
2
Границы применимости закона
Закон всемирного тяготения имеет определенные
границы применимости; он применим для:
1) материальных точек;
2) тел, имеющих форму шара;
3) шара большого радиуса, взаимодействующего с
телами, размеры которых много меньше
размеров шара.
Подумай и ответь
1. Почему Луна
не падает на Землю?
:
2. Почему мы замечаем силу притяжения всех тел к
Земле, но не замечаем взаимного притяжения между
самими этими телами?
3. Как двигались бы планеты, если бы сила
притяжения Солнца внезапно исчезла?
4.
Как двигалась бы Луна, если бы она остановилась
на орбите?
5. Притягивает ли Землю стоящий на ее поверхности
человек? Летящий самолет? Космонавт,
находящийся на орбитальной станции?
Подумай и ответь
6. Некоторые тела (воздушные шары, дым, самолеты,
птицы) поднимаются вверх, несмотря на тяготение.
Как вы думаете, почему? Нет ли здесь нарушения
закона всемирного тяготения?
7. Что нужно сделать, чтобы увеличить силу
тяготения между двумя телами?
8. Какая сила вызывает приливы и отливы в морях и
океанах Земли?
9. Почему мы не замечаем гравитационного
притяжения между окружающими нас телами?
Мини-тест
1. Какая сила заставляет Землю и другие планеты двигаться
вокруг Солнца? Выберите правильное утверждение.
A. Сила инерции.
B. Центростремительная сила.
C. Сила тяготения.
2. Какая сила вызывает приливы и отливы в морях и океанах
Земли? Выберите правильное утверждение.
A. Сила давления воды на дно морей и океанов.
B. Сила тяготения.
C. Сила атмосферного давления.
3. Что нужно сделать, чтобы увеличить силу тяготения между
двумя телами? Выберите правильное утверждение.
А. Отдалить оба тела друг от друга.
Б. Сблизить оба тела.
Расчётные задачи
1. Космический корабль массой 8 т приблизился к
орбитальной космической станции массой 20 т на
расстояние 500 м. Найдите силу их взаимного
притяжения.
2. На каком расстоянии сила притяжения между
двумя телами, массой по 1000 кг каждое, будет равна
6,67  10 9 Н?
3. Два одинаковых шарика находятся на расстоянии 1 м
друг от друга и притягиваются с силой 6,67  10-15 Н.
Какова масса каждого шарика?